智能手机的触摸声音定位技术：家居都能是触摸输入工具

韩国高等科学技术研究院（KAIST）的一个团队开发了一种基于智能手机的触摸声音定位技术，可以将家具和镜子等物体变为触摸输入工具。

该技术能够分析用户在表面上的触摸产生的触摸声音并识别触摸输入的位置。研究人员表示，只需使用智能手机或平板电脑上的内置麦克风，用户就可以将周围的桌子或墙壁变成虚拟键盘。

此外，像一些传统的智能设备，如智能电视或镜子，提供相对简单的屏幕显示功能，现在可以通过增加触摸输入功能支持而变得更加智能。

启用基于声音的触摸输入方法的最重要的是以精确的方式（在大约1cm误差内）识别触摸输入的位置，但是这是具有挑战性的，因为环境变化可能影响触摸声音的特性。

为了应对这一挑战，计算机学院的Insik Shin教授及其团队希望分析触摸声的基本属性，特别是它们如何通过固体表面传播。

在坚固的表面上，声音会出现分散现象，使不同的频率成分以不同的速度传播。基于这种现象，该团队观察到频率分量之间的到达时间差（TDoA）与声音传输距离成比例地增加，并且该线性关系不受环绕环境变化的影响。

基于这些观察，研究助理教授Hyosu Kim提出了一种创新的声音触摸输入技术，记录通过固体表面传输的触摸声音，然后进行简单的校准过程，以识别TDoA与声音传输距离之间的关系，最终实现准确触摸输入本地化。

精度测试发现，17英寸触摸屏的平均定位误差低于0．4厘米。特别是对于木制办公桌，玻璃镜和丙烯酸板等各种物体，以及附近物体的位置和噪声水平动态变化，它也提供小于1cm的测量误差。用户实际的实验结果也显示测量结果比较理想，包括用户体验和准确性。

Shin教授说：“这是一种新颖的触摸界面技术，只需安装三到四个麦克风就可以实现触摸输入系统，因此它可以轻松地将附近的物体变成触摸屏。”